基于增益自调整 PID 控制的卷取张力控制系统仿真.pdf

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1、《中国重型装备》No．1CHINAHEAVYEQUIPMENTMarch2014基于增益自调整PID控制的卷取张力控制系统仿真杨广科赵春江李晋峰陈今良(1．太原科技大学，山西030024；2．杭州航天电子技术有限公司，浙江310000)摘要：卷取是冷轧板带生产过程中最后一道工序，也是一个非常关键的环节，直接决定着产品质量的优劣。而卷取张力的稳定性将对板型、尺寸精度以及产品质量产生很大的影响。本文以冷轧带钢的生产为背景．对卷取恒张力控制系统的特点以及控制方式进行了深入地分析研究，以西门子3"400工艺板为控制核心，应用自适应控制理论的相关知识，探讨了张力控制系统的增益自调度PID控制算

2、法，保证了系统张力控制的精度，实现了对卷取过程中的恒张力控制的目标。关键词：卷取；张力控制；PID中图分类号：TD123文献标志码：ASimulationofCoilingTensionControlSystemBasedonIncrementSelf—regulatingPIDControlYangGuangke，ZhaoChunjiang，LiJinfeng，ChenJinliangAbstract：Coilingisthelastworkingprocedureandalsoakeyprocessstepforcoldstripsteelproductionbecauseiti

3、nfluencesproductqualitydirectly，meanwhileprofile，sizeprecisionandproductqualityayevitallysubjecttosteadi—nessofcoilingtension．Takingcoldstripsteelproductionasexampleinthepaper，featuresandcontrolmeansofcon—slantcoilingtensioncontrolsystemhasbeenanalyzedandresearchedindetail，furthertakingSiemensT

4、400technologyboardascontrolcoreandapplyingrelevantknowledgeofself-adaptingcontroltheory，incrementself-regulatingPIDcontrolalgorithmhasbeendiscussed，whichguaranteedtensioncontrolprecisionofsystemandrealizedconstanttensioncontrolaimincoilingprocess．Keywords：coiling；tensioncontrol；PID在冷轧带钢生产中，越来越多

5、的人认识到张很容易被扯断，而如果张力过小的话，纸带的边缘力对轧制过程的重要性。特别是在轧制硬度大厚就会出现不整齐以及纸卷松散的情况，同样，张力度薄的带钢时，张力的作用更是不可替代。从20如果过大时，带钢容易被拉断，如果张力过小时，世纪20年代美国Armco公司Butler工厂生产出就会导致堆钢。所以，张力控制在板带卷取过来世界上第一卷热轧钢卷以来，金属板带材的生程中的作用是非常重要的。产便进入了崭新的技术领域J。但是，一直以1卷取张力控制系统相关参数计算来，人们对卷取技术都没有太多的关注和研究，以致当越来越多的客户对板带材的外观和表面质量卷取机的间接恒张力控制系统的关键在于卷特别提出

6、要求后，工程研究人员们才将卷取技术取机速度的跟踪，下面选用直流电机为卷取系统作为一项重要的课题来进行研究J。为了在卷传动电机，进行卷取机速度以及带钢张力波动的取过程中产品得到良好的卷取效果，一般会在板动态仿真。带材上施加一定的卷取张应力。对于金属带钢的本文以太原科技大学轧制实验室四辊轧机卷卷取，就像一张普通的纸带，如果在卷取过程中不取系统为研究对象，其中卷取机控制的各个部分进行张紧即施加一定张力的话，是无法卷成密实的参数如下：的纸卷的。如果纸带上的张力值过大，纸带就会卷取电机的型号为ZYS-6AZ4．180-21，属于南洋电机公司生产的永磁直流测速电机，其具体收稿日期：2013—04

7、—07参数为：电机额定功率P=30kW，电机额定电压作者简介：杨广科(1987一)，男，山东济宁人，在读硕士研究生Ue：440V，电机的额定电流Ie=79A，电机额定主要研究方向为板带卷取过程中的恒张力控制。基金项目：太原市科技项目(120164071)转速n=1000r／min，电枢回路电阻R=0．057No．1《中国重型装备》March2014CHINAHEAVYEQUIPMENTQ，过载倍数A=1．5，励磁回路总电感=0．002系统，那么=T+2。=